JP2002503919A - スクランブル化したディジタルデータの記憶 - Google Patents

スクランブル化したディジタルデータの記憶

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Abstract

(57)【要約】 第１キーによって暗号化された少なくとも１つの制御ワードを、前記同じ制御ワードによってスクランブル化されたディジタルデータと共に準備し伝送するために採用された伝送手段（６）であって、前記伝送されたスクランブル化ディジタルデータを、前記暗号化された制御ワードと共にディジタル支持（４３）上に受信および記憶するために採用されたディジタル記憶装置（４１）をさらに有し、前記ディジタル記憶装置（４１）がさらに、前記制御ワードを解読し、その後、再生中に前記ディジタルデータのスクランブルを解除するために採用されたアクセス制御手段（４２）を有するディジタルデータを伝送および記憶するためのシステム。本発明は特に、スクランブル化したオーディオデータを、ミニディスク読出し装置（４１）に記憶するべく伝送するために採用されているが、これに限定されるわけではない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えば、放送視覚および／または聴覚データ用の、スクランブル化
したディジタルデータを伝送および記録するための方法と装置に関するものであ
る。
【０００２】 スクランブル化した、または暗号化されたディジタルデータの伝送は、ペイＴ
Ｖシステムの分野においてよく知られているが、ここで、スクランブル化したオ
ーディオビジュアル情報は、例えば衛星によって多数の加入者に放送され、加入
者の各々は、伝送されたプログラムを見るためにスクランブルを解除するデコー
ダまたは受信機／デコーダを所有している。
【０００３】 ペイＴＶ用の一般的な条件付きアクセスシステムにおいて、スクランブル化し
たディジタルデータが、ディジタルデータのスクランブルを解除するための制御
ワードと共に伝送される。この制御ワード自体が第１キーによって暗号化されて
おり、ＥＣＭメッセージにおける暗号化された形式で伝送される。スクランブル
化したディジタルデータと暗号化されたコードワードは、暗号化された制御ワー
ドを解読し、次いで伝送されたデータのスクランブルを解除するのに必要な第１
キーと同等のものを備えたデコーダによって受信される。通常、制御ワードは１
０〜１５秒毎に変更される。放送プログラムを視聴することができるようにする
ために、支払済みの加入者には、エクスプロイテーション・キーを含むＥＭＭメ
ッセージが毎月送られる。
【０００４】 ディジタル技術の出現によって、伝送されるデータの品質が何倍にも向上した
。ディジタル品質データに関連する特定の問題は、その再製の容易さに潜んでい
る。標準のＶＣＲによって視聴および記憶するために、スクランブル解除したプ
ログラムが、アナログリンク（例えば”Ｐｅｒｉｔｅｌ”リンク）を介して送信
された場合、品質は標準のアナログカセット記憶となんら変わらない。従って、
海賊版テープを作成するためにこのような記憶をマスターテープとして使用した
場合の危険は、市販の標準アナログカセットのものと変わらない。
【０００５】 これに対して、直接ディジタルリンクによって、新時代のディジタル記憶装置
の１つ（例えば、ＤＶＨＳ記憶装置）に送信されたスクランブル解除したあらゆ
るディジタルデータは、最初に伝送されたプログラムと同じ品質になる。そのた
め、画像またはサウンドの質が劣化することなく、いくつでも再製することがで
きる。従って、海賊版コピーを作成するために、または単にアナログＶＨＳコピ
ーを作成するために、スクランブル解除したデータがマスター記憶として使用さ
れる危険性が相当高い。
【０００６】 ＰＣＴ／ＵＳ９７／０７９８１は、本発明に最も近い従来技術の書類であり、
放送プログラム内にオーソリゼーション・メッセージが含まれる著作権制御のシ
ステムを開示している。このメッセージに基づいて、受信機／デコーダがプログ
ラムを記憶するか否かを決定する。通常、プログラムはビデオカセットに普通文
で記憶されている。このシステムは、従来の条件付きアクセスシステムと並行し
て動作し、全ての実施形態において、伝送されたスクランブル化したプログラム
は、記憶される以前にデコーダ内でスクランブル解除される。
【０００７】 ＥＰ０７６３９３６は、やはり従来のアクセス制御システムと並行してオーソ
リゼーション・メッセージのシステムを使用した別の著作権制御方法を開示して
いる。１購買月が終了した後に、スクランブル化した記憶の再生を許容するため
に（また、その後のエクスプロイテーション・キーを変更するために）、システ
ムはその月のＥＭＭメッセージをデコーダのスマートカード内に記憶する。これ
により、スマートカード内の著しい情報記憶問題が生じる。
【０００８】 本発明の目的は、伝送されたディジタルデータのオーソライズ記録を許可する
データを伝送、記録する安全なシステムを可能にすると同時に、非認可の第３者
による、こういった記録での海賊版コピーの製造の危険を最小にし、また、従来
のシステムが抱える問題を回避することである。
【０００９】 本発明によれば、第１キーによって暗号化された少なくとも１つの制御ワード
を、前記同じ制御ワードによってスクランブル化されたディジタルデータと共に
準備し伝送するために採用された伝送手段であって、前記伝送されたスクランブ
ル化ディジタルデータを、前記暗号化された制御ワードと共にディジタル支持上
に受信および記憶するために採用されたディジタル記憶装置をさらに有し、前記
ディジタル記憶装置がさらに、前記制御ワードを解読し、その後、再生中に前記
ディジタルデータのスクランブルを解除するために採用されたアクセス制御ユニ
ットを有するディジタルデータを伝送および記憶するためのシステムが得られる
。
【００１０】 この方法では、件のデータはスクランブル化された形式で記憶され、ここで、
このデータはディジタル支持媒体に直接伝送され、その後、記憶装置、関連する
アクセス制御ユニットと共によってのみアクセスされることができ、これにより
、従来の方法の問題を克服した安全性の高い記憶システムが得られる。
【００１１】 アクセス制御ユニットは記憶装置内に永久に一体化されることができる。しか
しながら、実施形態によっては、アクセス制御ユニットが、再生時に、記憶した
データの解読とスクランブル解除を許容するために、例えば記憶装置に挿入可能
なＳＩＭカード上のスマートカードとして離散的モジュール内に組み込まれてい
るものもある。
【００１２】 記憶装置が、伝送されたディジタルデータを受信するために必要な手段を備え
ている一方で、システムは、伝送されたディジタルデータと暗号化されたコード
ワードを受信するため、また、この情報をその後の記憶のために記憶装置に通信
するために採用された個別の受信機／デコーダをさらに備えていてもよい。
【００１３】 この実施形態では、受信機／デコーダは、ディジタルテレビジョン放送分野で
知られており、例えばもでもリンクを介して受信機／デコーダへ送信されたデー
タと同様に、放送オーディオおよび／または画像データ（スクランブル化された
、または普通文のもの）を受信するために採用された標準タイプのものであって
よい。受信機／デコーダも、ディジタルテレビ、ＤＶＨＳ記憶装置等のようなそ
の他の装置と一体化することができる。
【００１４】 大まかに言って、このシステムは、循環伝送モードとオンデマンドモードの伝
送という２つの可能なオペレーションモードにおいて機能することができる。循
環伝送モードの場合、伝送手段は、スクランブル化したディジタルデータと暗号
化したコードワードを別々に伝送するために採用されている。
【００１５】 このようなモードにおいて、データ用の制御ワードは、伝送されているデータ
の証明と関連した第１キーによって暗号化されることが好ましい。例えば、多数
の曲がリピートサイクルで伝送され手鋳る場合、各記憶についてデータのスクラ
ンブル解除に必要な１つまたは複数の制御ワードが、ある曲の特有のキーによっ
て暗号化される。必要な制御ワードの数はその曲の長さに依存する。
【００１６】 制御ワードを解読するのに必要なキーの等価物が、様々な方法でアクセス制御
手段へ送信される。この方法には、例えば、単に電話ネットワーク等を介した「
普通文」伝送によるものがある。しかし、第１キーは、アクセス制御ユニットへ
の通信の前に第２キーによって暗号化されることが好ましい。
【００１７】 このような実施形態において、システムは、等価第１キーを、記憶装置に通信
する前に第２キーによって暗号化するために採用されたキー暗号装置を備えてい
てもよく、アクセス制御ユニットは第２キーの等価物を備えているので、第１キ
ーの解読が許可され、その後、制御ワードの解読と伝送されたデータのスクラン
ブル解除が許可される。
【００１８】 キー暗号化装置は伝送手段、伝送をスクランブル化するための関連した回路等
に一体化されていてもよい。しかし、アクセス制御手段と記憶装置の各々にする
キーのリストを含有する別のデータベースおよびサーバに関連していてもよい。
【００１９】 システムが受信機／デコーダユニットを設けている場合には、受信機／デコー
ダユニットは、キー暗号化装置から第１キーを要請するために採用されており、
その後、キー暗号化装置は暗号化した第１キーを、記憶装置とアクセス制御モジ
ュールへの次の通信のために、受信機／デコーダへと伝送する。
【００２０】 例えば、キー暗号化装置は、モデムチャネルを介した受信機／デコーダからの
要請に、情報をこのチャネルに戻すことによって応じることができる。あるいは
、この情報を、次の通信のために、例えば放送伝送において伝送手段へと通信し
てもよい。
【００２１】 上述の循環伝送実施形態は、特に制御ワードの暗号化に使用されるキーが、デ
ータの証明、例えば伝送された特定の曲やオーディオビジュアルプログラム、に
直接関連するシステムに関連して説明された。
【００２２】 別の実施形態では、データの複数のセットに関連した１つまたは複数の制御ワ
ードの暗号化に同じ第１キーが使用される。例えば、１ヶ月間の購買のようなあ
る特定の期間中に伝送された全てのプログラムまたは曲が、制御ワードデータを
暗号化するために同じ第１暗号化キーを使用することができる。
【００２３】 同様に、通常、第１キーはユーザからの要請に応じて送信されるが、ある実施
形態では、第１キーは、伝送手段によって、第２キーで暗号化したメッセージに
個別に伝送される。
【００２４】 ユーザまたは加入者が、例えば１ヶ月分のデータの受信および記憶を行うのに
十分な権利を持っていることの証明は、伝送中にアップストリームで扱われる。
その月のキーは、購買料金を支払った加入者のみが、加入者によって個人化され
た第２キーで暗号化し、伝送手段によって送信すると同時に受信できる。
【００２５】 さらに、ある実施形態では、アクセス制御モジュールはさらに、例えば１ヶ月
間分のクレジットにおいて、記憶装置が行った記憶の数、および／またはある記
憶が再生された回数を制御するためのクレジットユニットを備えることもできる
。この場合、クレジットの数は、例えば第１キー情報と共に記憶装置に毎月送信
され、その結果、各記憶について記憶装置が維持するクレジットが減少する。
【００２６】 上述の実施形態は、伝送の巡回モードに関連して説明されている。別のオンデ
マンドモードでは、伝送手段はリアルタイム要請に応じて、スクランブル化した
ディジタルデータと暗号化した制御ワードを伝送する。
【００２７】 受信した要請の点では管理がより複雑ではあるが、オンデマンド実施形態は暗
号化工程を簡素化することができる。特に、ある実施形態では、制御ワードが、
アクセス制御ユニットの証明に関連した第１キーによって直接暗号化され、アク
セス制御ユニットが、制御ワードの解読とデータのスクランブル解除を許可する
ためにこのキーの等価物を所有している。
【００２８】 リアルタイム用絵師は、記憶装置と接続した受信機／デコーダによって伝送手
段へと送信される。あるいは、電話またはミニテル等で要請を行うこともできる
。
【００２９】 伝送手段は、任意の数の通信チャンネルを介して、例えば、固定電気通信ネッ
トワークを介して、データを記憶装置へと伝送するために採用されている。しか
し、本発明は特に、主にオーディオビジュアルまたはマルチメディア・ディジタ
ルデータ、特に音声データの放送伝送に適用することができる。本発明はさらに
、様々なタイプのディジタル記憶装置と共に使用できる。
【００３０】 ある好ましい実施形態では、伝送手段は、ディジタルオーディオデータを伝送
するために採用されている。このような実施形態において、記憶装置は、上述し
たようにアクセス制御手段を備えるために採用されたミニディスク記憶装置を便
宜に備えている。
【００３１】 本発明は、上述したシステムで使用する記憶装置、伝送方法、スクランブル化
したデータの記憶へも延長される。
【００３２】 「スクランブル化」「暗号化」「制御ワード」「キー」という用語が本明細書
の多くの箇所で言葉の明瞭化の目的で使用されている。しかし、「スクランブル
化したデータ」と「暗号化したデータ」の間または「制御ワード」と「キー」の
間ではいかなる基本的な決定もなされないことが理解できるであろう。同様に、
最初に述べたキーによって暗号化されたデータを解読するために、またはこの逆
を行うために採用したキーを指すのに「等価キー」という用語が使用されている
。内容を考慮して強制されるのでない限り、または特筆されていない限り、ＤＥ
Ｓのような対称アルゴリズムに関連したキー間、またはＲＳＡのような公用／使
用アルゴリズムに関連したキー間で一般的な決定が行われることはない。
【００３３】 ここで使用している「受信機／デコーダ」または「デコーダ」という用語は、
例えば、なんらかの手段によって放送または伝送することができるテレビジョン
および／またはラジオ信号のような、暗号化された、または暗号化されていない
信号のいずれかを受信するための受信機を意味する。また、この用語は、受信し
た信号をデコードするためのデコーダを意味する。このような受信機／デコーダ
の実施形態は、受信した信号をデコードするために、例えば「セットトップボッ
クス」内で受信機と一体化したデコーダを備えおり、このようなデコーダは、物
理的に個別ナ受信機との組み合わせで機能し、または、このようなデコーダは、
ウェブブラウザのような追加の機能を備えるか、あるいは、ビデオレコーダやテ
レビジョンといった他の装置と一体化されている。
【００３４】 同様に、「ディジタル記憶装置」という用語は、ディジタルデータ、特にオー
ディオおよび／またはビジュアルデータを記憶するために採用されたあらゆる適
切な装置、例えばＤＡＴ装置、ＤＶＤ記憶装置、ＤＶＨＳ記憶装置、ミニディス
ク記憶装置等を指す。
【００３５】 ここで使用されているように、「伝送手段」という用語は、例えば、主にオー
ディオビジュアルまたはマルチメディアディジタルデータを伝送または放送する
ためのあらゆる伝送システムを含む。本発明は、ディジタルオーディオまたはテ
レビジョンシステムの放送に特に適しており、本発明はさらに、マルチメディア
・インターネット・アプリケーション用の固定電気通信ネットワーク、閉鎖回路
テレビジョン等にも適している。
【００３６】 オーディオまたはテレビジョンシステムの放送の場合、その伝送経路には衛星
、地上放送、ケーブルまたはその他の媒体が含まれる。
【００３７】 次に、本発明の様々な局面のその他の一般的および好ましい特徴を、多くの例
証的実施形態の説明から明らかになるであろう。この点で、添付の図面を参照し
ながら、本発明の多くの実施形態を例証の方法のみによって説明する。
【００３８】 図３〜図８の実施形態において、本発明は、スクランブル化したデータの放送
伝送と、その記憶に関連して説明されている。次に、このような内容におけるデ
ィジタルテレビジョンシステムとデコーダについて、図１、図２を参照して説明
する。
【００３９】 図１に、本発明によるディジタルテレビジョンシステム１の全体像を示してい
る。本発明は、圧縮したディジタル信号を転送するための従来のＭＰＥＧ−２圧
縮システムを使用したほぼ従来のディジタルテレビジョンシステム２を備えてい
る。より詳細には、放送センターにあるＭＰＥＧ−２コンプレッサ３がディジタ
ル信号ストリーム（一般にはビデオ信号ストリーム）を受信する。コンプレッサ
３は、リンケージ５によってマルチプレクサとスクランブラ４とに接続している
。
【００４０】 マルチプレクサ４は、さらに複数の入力信号を受信し、転送ストリームをアセ
ンブルし、圧縮したディジタル信号を、リンケージ７を介して放送センターのト
ランスミッタ６へと転送する。リンケージ７は、当然のことながら、テレコミュ
ニケーションリンクを含む様々な幅広い形式をとる。トランスミッタ６は、アッ
プリンク８を介して衛星トランスポンダ９へと電磁信号を伝送し、電磁信号は、
衛星トランスポンダ９において電子的に処理され、全国ダウンリンク１０を介し
て、エンドユーザ側が所有または借用している従来のディッシュ形の、地上の受
信機１２へ同報通信される。受信機１２によって受信された信号は、エンドユー
ザ側が所有または借用し、エンドユーザのテレビジョンセット１４と接続された
統合受信機／デコーダ１３へ送信される。受信機／デコーダ１３は、圧縮された
ＭＰＥＧ−２信号をテレビジョンセット１４用のテレビジョン信号にデコード化
する。
【００４１】 当然のことながら、データ伝送のためのその他の転送チャンネル、例えば、地
上放送、ケーブル伝送、衛星／ケーブルリンクの組合せ、電話ネットワーク等も
使用可能である。
【００４２】 マルチチャンネルシステムにおいて、マルチプレクサ４は、多数の平行する情
報源からのオーディオおよびビデオ情報を扱い、関連する数のチャンネルに沿っ
て情報を放送するために、トランスミッタ６と対話する。オーディオビジュアル
情報に加えて、メッセージまたはアプリケーション、あるいはその他の何らかの
ディジタルデータが、伝送されたディジタルオーディオおよびビデオ情報でイン
ターレースされたこれらのチャンネルのいくつかまたは全てに導入される。
【００４３】 条件付きアクセスシステム１５がマルチプレクサ４、受信機／デコーダ１３に
接続しており、部分的に放送センター内に、また部分的にデコーダ内に配置され
ている。これにより、エンドユーザは１つまたはそれ以上の放送供給会社からの
ディジタルテレビジョン放送にアクセスすることができる。コマーシャルオファ
ー（すなわち、放送供給会社によって販売された１つまたは複数のテレビジョン
プログラム）に関するメッセージを解読することが可能なスマートカードを受信
機／デコーダ１３内に挿入することができる。エンドユーザは、デコーダ１３と
スマートカードを使用して、購買モードまたはペイパービューモードのいずれか
でコマーシャルオファーを購入してもよい。
【００４４】 上述したように、システムによって伝送されたプログラムはマルチプレクサ４
においてスクランブル化され、アクセス制御システム１５によって決定されてい
る所定の伝送に条件付きであり暗号化されたキーが付加される。この方法による
スクランブル化したデータの伝送は、ペイＴＶシステムの分野ではよく知られて
いる。一般に、スクランブル化したデータは、このデータのスクランブルを解除
するための制御ワードと共に伝送される。この際、制御ワード自体がいわゆるエ
クスプロイテーション・キーによって暗号化され、ＥＣＭ（エンタイトルメント
制御メッセージ）の暗号化された形式において伝送される。
【００４５】 次に、スクランブル化したデータと暗号化された制御ワードがデコーダ１３に
よって受信される。デコーダ１３は、暗号化されたＥＣＭと制御ワードを解読し
、次いで伝送されたデータのスクランブルを解除するためにデコーダ内に挿入さ
れたスマートカードに記憶されたエクスプロイテーション・キーと同等のものに
アクセスできる。支払い済みの加入者は、例えば、毎月送られるＥＭＭ（エンタ
イトルメント制御メッセージ）の中に、伝送された放送を見ることができるよう
にするために、暗号化された制御ワードの解読に必要なエクスプロイテーション
・キーを受け取る。
【００４６】 対話システム１６もマルチプレクサ４、受信機／デコーダ１３に接続し、部分
的に放送センター内に、また部分的にデコーダ内に配置されており、エンドユー
ザはこの対話システム１６により、モデムバックチャンネル１７を介した様々な
アプリケーションとの対話が可能になる。さらにモデムバックチャンネルは、条
件付アクセスシステム１５で用いられている通信に使用することもできる。対話
システムを、例えば、あるイベントを視聴するため、またアプリケーションをダ
ウンロードするため等の権利を求めるべく視聴者が伝送センターと即座に通信で
きるようにするめに使用することもできる。
【００４７】 次に図２を参照すると、本発明で使用している受信機／デコーダ１３、または
セットトップボックスの構成要素を示している。この図で示す構成要素を機能ブ
ロックに関連して説明する。
【００４８】 デコーダ１３は、関連したメモリ要素を備え、シリアルインターフェース２１
からの入力データを受信するべく採用された中央プロセッサ２０と、並行インタ
ーフェース２２と、モデム２３（図１のモデムバックチャンネル１７と接続され
ている）と、デコーダの正面パネルに設けられたスイッチ接触２４とを備えてい
る。
【００４９】 デコーダはさらに、制御ユニット２６を介して赤外線遠隔制御２５からの入力
を受信するべく採用されており、また、銀行または購買スマートカード２９、３
０をそれぞれ読み出すための２つのスマートカードリーダ２７、２８を備えてい
る。購買スマートカードリーダ２８は、記号化された放送信号のスクランブルを
解除するべくデマルチプレクサ／デスクランブラ３０に必要な制御ワードを供給
するために、挿入された購買カード３０、条件付きアクセスユニット２９と係合
する。デコーダはさらに、衛星伝送を、ユニット３０でフィルタリングとデマル
チプレクスを行う以前に受信およびデモジュレートするための従来のチューナ３
１とデモジュレータ３２を備えている。
【００５０】 デコーダ内でのデータの処理は、一般に中央プロセッサ２０によって行われる
。中央プロセッサのソフトウェアアーキテクチャは、従来のデコーダで使用され
ているものに相応するので、ここでは詳細な説明を省く。これは、例えば、イン
ターフェース層を介して、デコーダのハードウェアコンポーネント内で実現され
るより低レベルのオペレーティングシステムと対話する仮想マシンに基づいてい
てもよい。ハードウェアアーキテクチャに関し、デコーダは従来のように、プロ
セッサと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ等のメモリ要素とを備えている。
【００５１】 受信したオーディオおよびビデオ信号の場合、以下により詳細に説明するよう
に、オーディオ、ビデオデータのパケッタイズド・エレメンタリー・ストリーム
（ＰＥＳ）形式におけるリアルタイムオーディオおよびビデオデータを、専用の
オーディオ、ビデオプロセッサまたはデコーダ３３、３４へと送ることができる
ようにするために、これらの信号を含んだＭＰＥＧパケットをデマルチプレクス
およびフィルタリングする。オーディオプロセッサ３３からの変換された出力は
前置増幅器３５へ送られ、その後、受信機／デコーダのオーディオ出力を介して
送られる。ビデオプロセッサ３４からの変換された出力は、グラフィックプロセ
ッサ３６、ＰＡＬ／ＳＥＣＡＭエンコーダ３７を介して受信機／デコーダのビデ
オ出力へと送られる。
【００５２】 グラフィックプロセッサ３６はさらに、中央プロセッサ２０から表示（生成画
像等）のためのグラフィックデータを受信し、この情報を、ビデオプロセッサ３
４から受信した情報と組合せて、オーバーレイされたテキストまたはその他の画
像と共に、スクリーン表示組合せ動画を生成する。
【００５３】 受信したテレテキストおよび／またはサブタイトルデータの場合、適切な画像
を生成するためのリアルタイムＰＥＳデータの変換も、専用のプロセッサが行う
ことができる。しかしながら、ほとんどの従来タイプのシステムにおいて、これ
は汎用プロセッサ２０によって行われる。
【００５４】 図１、図２に関連して上述したシステムは、テレビジョンデータの放送および
受信に関連して設計されている。これから説明するように、このシステムは、例
えばオーディオデータのみといった放送に同様に適用することができ、この場合
に機能するデコーダはディジタルラジオ受信機と同じものである。これから説明
する本発明の様々な実施形態の例証において、デコーダは、記憶装置へのデータ
の受信および通信を行うための１つのチャンネルとして幅広く機能する。データ
はまた、固定テレコムネットワーク等のような別のネットワークを介して記憶装
置へと通信される。
【００５５】 後述の説明はオーディオデータの録音に集中している一方で、例えばデコーダ
を介して伝送および受信されるオーディオビジュアルまたはその他のディジタル
マルチメディアデータにも同じ原理を容易に適用することができる。同様に、こ
の実施形態は特にミニディスク読出し装置／記憶装置に関連して説明される一方
で、この同じ原理を、ＤＶＨＳ読出し装置、ＣＤ ＲＯＭ装置等にも用意に適用 することができる。受信機／デコーダは、それ自体がこのような記憶装置と一体
化されている。
【００５６】 次に図３を参照すると、デコーダ１３が、ＩＥＥＥ １３９４バス４０を介し て、ミニディスク読出し装置のようなディジタル記憶装置４１と接続している。
ディジタル記憶装置４１は、デコーダ１３が受信したオーディオ情報を受信およ
び記憶するべく採用されている。装置４１はさらに、アクセス制御モジュール４
２を備えるべく採用されており、以下にその動作について詳細に述べる。このア
クセス制御モジュール４２は、通常、放送テレビジョン伝送のスクランブルを解
除するために使用されるスマートカードと条件付きアクセスモジュール２９とに
多くの面で関連している。特に、ミニディスク４３の形式におけるディジタル記
憶サポートで暗号化されたオーディオデータは、アクセス制御モジュール４２に
よってスクランブル解除され、１対のヘッドホンまたはラウドスピーカー４５へ
出力される前に、オーディオプロセッサ４４へと送られる。
【００５７】 減少したオーディオデータのデータフローをフル・オーディオビジュアル・テ
レビジョン信号と比較して考慮すると、アクセス制御モジュール４２は、スクラ
ンブル化した信号を受信し、クリア信号を出力するために必要な全ての要素と、
１つまたはそれ以上の必須の暗号キー（以下参照）と、関連したデスクランブル
回路とを備えた単一チップの形式で実現することができる。このチップは記憶装
置４１内に一体に設けられていても、また、装置のスロット内に挿入可能なＳＩ
Ｍカードあるいは類似物に埋め込まれていてもよい。
【００５８】 この実施形態において、記憶することが可能な特定のタイトルまたは音楽（１
曲、または曲のセット、等）には、制御ワードによる伝送の前にスクランブル化
される。テレビジョン放送と同様の方法で、スクランブリングは、１０〜１５秒
等毎に変更される制御ワードを使用して行われる。各制御ワード（また、所望で
あればその他のデータ）は、特徴的なＥＣＭメッセージを形成するために、音楽
の独自性、例えば、曲のタイトルに関連した暗号化キーＫｔを使用して暗号化さ
れる。
【００５９】 オーディオデータと、関連するＥＣＭメッセージが、トランスミッタ６を介し
て循環的に送信される。すなわち、このデータは連続的に（または、少なくとも
定期的な周期で）デコーダの範囲へと伝送される。ユーザが、例えばデコーダ遠
隔制御を用いて使用可能なメニューからタイトルを選択することでこのタイトル
を購入しようと決めると、デコーダ１３が、アクセス制御サーバ１５および暗号
化ユニット５０へメッセージ５１を送信する。このメッセージは、曲のタイトル
に関した情報、データを記憶するために使用される記憶装置４１の証明、顧客が
所有するデコーダ１３の証明を含んでいる。
【００６０】 上述したように、オーディオ情報のスクランブル解除に必要な制御ワードを含
んだＥＣＭが、曲のタイトルに関連したキーを用いて暗号化される。暗号化ユニ
ット５０も、ミニディスク読出し装置の証明に関連した、また、より詳細には、
同等の解読キーを備えたアクセス制御モジュール４２に関連したキーＫｉと同様
、ＥＣＭメッセージを解読するのに必要なキーＫｔの等価物を備えている。キー
Ｋｔ（また、所望であればその他のデータ）は、キーＫｉによって暗号化され、
これによって得られたＥＭＭメッセージ５２が、サーバ５２を介してデコーダ１
３へと送られる。
【００６１】 デコーダ１３の識別とサーバ１５との通信は、暗号化／解読工程においては必
要でないが、後に発生する顧客への曲購入の請求において使用することができる
。
【００６２】 ＥＭＭと記憶されるデータ（ＭＰＥＧ放送ストリームからデコーダによってダ
ウンロードされると同時）が、バス１３９４を介してミニディスク／読出し記憶
装置４１へ送信される。ＥＭＭメッセージ、記憶するデータ、関連するＥＣＭは
全て、バス４０上の暗号化またはスクランブル化された形式で送信され、キーＫ
ｔ、Ｋｉを所有していない第３者側には読出し不可能になっている。
【００６３】 ミニディスク読出し装置４１へ伝送されたデータは、その後４７において組み
合わせられ、図４に示す形式でディスク４３に記憶される。特に、各記憶は、記
憶に関連する一般情報を含んだヘッダ６０と、ＥＭＭを含んだＥＭＭセクション
６１と、データのスクランブル解除に必要な制御ワードを含んだ各々がＥＣＭと
関連しているスクランブル化されたオーディオデータセグメント含んだセクショ
ン６２を１つまたはそれ以上とを備えている。
【００６４】 上述したように、この実施形態では、記憶する１曲の音楽が伝送サイクルにお
いて連続的に伝送される。ユーザが曲を選択するとデコーダ１３が曲のダウンロ
ードを開始できるようにするために、ミニディスク装置４１はさらに、バッファ
タイプメモリ４６を備えていてもよい。１曲の音楽を構成する個々のセグメント
はどんな順序でダウンロードされてもよく（例えば、曲の中間部分から開始して
も構わない）、その後、図４に示すように、ディスク４３上において、ＥＭＭメ
ッセージと共に正確な記憶順序で再編集されてもよい。
【００６５】 記憶を再生する際に、アクセス制御モジュールがそのキーＫｉの等価物を用い
てＥＭＭを解読し、これにより、ＥＣＭの暗号化に関連したキーＫｔの等価物を
得る。次に、オーディオデータのそのセグメントを解読するのに必要な制御ワー
ドを得るために、同等キーＫｔによって各ＥＣＭが解読される。キーＫｔ、Ｋｉ
と、これらの等価物を生成するために使用されるアルゴリズムは、例えばＤＥＳ
のような従来のあらゆる対称アルゴリズムと同じであってもよい。あるいは、場
合によっては、ＲＳＡアルゴリズムから知られているような公用／私用キーの対
を使用することもできる。
【００６６】 上述したように、オーディオ情報に関連した比較的低いデータ値を考慮した場
合、自己スクランブル解除を含むこれら全てのオペレーションを、１つのチップ
内で実行することができる。あるいは、この工程のいくつかまたは１部分を個別
に実行することもできる。例えば、アクセス制御モジュールは、スクランブル化
したオーディオデータに関連して解読した制御ワードストリームを個別のデスク
ランブラ・ユニットに供給するだけのものであってもよい。
【００６７】 １０〜１５秒毎に変更するように採用されている制御ワードの使用は、テレビ
ジョン放送の分野において知られている概念である。本発明の場合において、ま
た、スクランブル化した曲の平均長さが３〜４分間であってよく、また、例えば
、与えられたあらゆる曲について、制御ワードを１つだけとＥＣＭしか持たせな
いように構成が簡素化されていてもよい。
【００６８】 さらに、ＥＭＭの使用を省き、サーバ１５が、デコーダからの要請に応じて所
定の曲の解読に必要なキーＫｔを普通文で送信する場合を想定することも可能で
ある。明確な理由から、１曲の音楽を解読するのに必要な全情報が伝送時、また
はディスク４３への記憶時に普通文で表され、このような実施形態は最も基本レ
ベルの詐欺しか防止できないため、このようなシステムの安全性は極度に低い。
【００６９】 説明したように、ＥＭＭはデコーダ１３からサーバ１５とユニット１５に対す
る命令によって要求され、同じモデムチャンネルによって戻される。別の通信チ
ャンネルを使用してもよいことが理解されるであろう。例えば、ユーザは、電話
またはミニテルを介してＥＭＭを命令することができ、ＥＭＭ生成され、例えば
衛星リンクを介してＭＰＥＧフロー内に送信される。
【００７０】 図３、図４の実施形態は、キーＫｔとデータまたは曲の特定のセットとの、ま
た、例えば要求に応じて生成された特定のＥＭＭ内におけるこのキーの通信との
関連の原理に依存する。図５、図６は、再びオーディオデータの循環伝送を用い
た別の実施形態を示すが、この場合は、購買と所定のクレジット数の使用との原
理に基づいている。
【００７１】 この実施形態において、デコーダ１３、サーバ１５、ユニット３０の間の接続
は示されていないが、ミニディスク読出し装置４１が（デコーダと接続した際に
）、その月のＥＣＭ（すなわち、その月に伝送された全曲に関連したＥＣＭ）を
多数のクレジットと共にデコードするためのエクスプロイテーション・キーＫｅ
を含んだ定期的に伝送されたＥＭＭメッセージを受信する。ＥＭＭと共に伝送さ
れたクレジットが未使用であれば、その月から次の月へ繰り越すことができる。
【００７２】 別の実施形態において、クレジットは、リチャージのために、モデム、電話、
ミニテル接続、またはスマートカードのようなチップベースの装置である「電子
財布」を介してデコードまたは読出し装置内にロードされてもよい。
【００７３】 同様に、安全性の理由から、毎月変更するエクスプロイテーション・キーＫｅ
を設けてもよく、これは、あるいは、全ての読出し装置に既知の所定の固定値に
関連していてもよい。このような実施形態では、毎月のＥＭＭメッセージは必要
なくなる。
【００７４】 エクスプロイテーション・キーＫｅを毎月変更する場合には、ＥＭＭを作成す
るために、キーＫｅが、特定の読出し装置４１に関連したキーＫｉによって暗号
化される。デコーダ１３に接続すると、その読出し装置４１に関連した、その月
のＥＭＭメッセージが、選択した曲とデータに関連したＥＣＭメッセージと共に
ディスク４３に記憶される。図６を参照すると、参照番号６３が、この実施形態
で記憶されたＥＭＭメッセージを示し、参照番号６２が、データおよび関連する
ＥＣＭメッセージを示す。
【００７５】 特定の読出し装置に指定されたＥＭＭの伝送は、当然のことながら、記憶の貯
めにデータをダウンロードする権利を購入するのに必要な段階を経るユーザに依
存する。これは例えば、図１、図２に関連して説明したタイプの購買システムで
扱うことができ、ここで、アクセス制御システム１５が加入者のリスト、あるい
は、特に詳細には、ある放送プログラムを受信するために指定されたデコーダの
リストを管理する。
【００７６】 記憶を再生する上で、アクセス制御モジュール４２がその同等キーＫｉを用い
てＥＭＭを解読し、その月の記憶のＥＣＭに関連したキーＫｅを入手し、その後
、各セグメントのスクランブルを解除するための制御ワードを得るべく個々のＥ
ＣＭメッセージを解読する。
【００７７】 ひと月の間に、多くのタイトルまたは数曲の音楽が送信されることが予想され
るため、また、ユーザは全ての曲を記憶できる非制限の権利を持ってかもしれな
いため、記憶の数、および／または各記憶の再生回数を監視するクレジットシス
テムを使用する必要がある。上述したように、これは読出し装置に記憶された多
数のクレジットの形式をとってよく、また、読出し装置がスクランブル化された
データ、ＥＣＭ、ＥＭＭメッセージを備えた音楽をディスクに記憶する度に減少
する。さらに、またあるいは、記憶した曲を再生する度にクレジットが減少して
もよい。
【００７８】 そのデコーダのその月の全記憶が同じＥＭＭヘッダを処理するため、クレジッ
トシステムに加えて、読出し装置が特定の記憶へのアクセス権利を持つことを証
明するための何らかの手段を提供することもできる。記憶におけるＥＭＭ読出し
装置の存在は、通常、読出し装置がその記憶について支払いをしたことを意味す
る一方で、詐欺の可能性がある。
【００７９】 例えば、ユーザが、スクランブル化したデータ、ＥＣＭ、ＥＭＭを有効な、ま
た支払い済みの１つの記憶において記憶し、その後、ＥＭＭヘッダを、オーソリ
ゼーションなしで行われ、スクランブル化したデータとＥＣＭメッセージを備え
ただけの、その月のその他全ての記憶上に「カット・アンド・ペースト」すると
予想してもよい。その月にわたってエクスプロイテーション・キーは一定である
ため、その月の全記憶について（少なくともその読出し装置について）同じＥＭ
Ｍヘッダが有効である。一定の不変エクスプロイテーション・キーの場合には、
問題が悪化してしまう。
【００８０】 この予期される問題を克服するために、アクセス制御モジュール４２において
、購入された記憶の各々に関連する情報、例えばタイトルデータ等、をさらに記
憶するために、装置４１を採用することができる。このデータは、１つまたはそ
れ以上の、音楽と共に伝送されたＥＣＭ内にも含まれていてよい。４０００バイ
トのＥＥＰＲＯＭメモリを使用して、アクセス制御モジュール４２は１０００ま
での記憶に関する情報をストックすることができ、また、リスト内のタイトルを
、記憶上のＥＣＭに含まれるタイトルと比較することで、記憶が有効に行われた
かどうかを再生の際に決定する。
【００８１】 その音楽またはプログラムについての価格情報は、同様にＥＣＭ内に含むこと
ができる。この場合も、あるユーザが行う記憶の数を管理するために、この情報
をアクセス制御モジュール４２によって使用することができる。あるいは、また
はさらに、クレジットシステムは記憶の再生上で動作することもできる。
【００８２】 図５、図６の実施形態が、ユーザの要請に応じて特定のＥＭＭをリアルタイム
で生成する必要性を避けているのに対し、購入された記憶の明細リストが読出し
装置に記憶されると、アクセス制御モジュール４２のメモリスペースの必要性は
大幅に増加する。別の実現において、この情報はデコーダ１３内に記憶され、管
理されることができる。その場合、２セットのキーが使用される。１つは、トラ
ンスミッタ６からデコーダ１３へのＥＭＭ伝送を暗号化／解読するためのもので
あり、もう１つは、その後の、読出し装置４１へのルーティング、また読出し装
置４１による解読のためにＥＭＭメッセージを再度暗号化するためのものである
。
【００８３】 次に図７、図８を参照して、本発明のより単純な実施形態を説明する。この実
施形態において、曲のダウンロードおよび記憶を望むユーザが、ディスク読出し
ＩＤ、その曲のタイトル、サーバ１５へのデコーダＩＤを含むリクエストを送信
する。このリクエストは、例えばデコーダ２３のモデムを介して実行することが
できる。同様に、電話４８またはミニテル４９を使ってリクエストを送信するこ
とも可能である。
【００８４】 前述の実施形態とは異なり、１曲の音楽は循環的に配信されることはないが、
その代わり、レシーバ１５からトランスミッタ６への指示に応じてのみ配信され
る。トランスミッタは、伝送の前に、制御ワードを変更してデータをスクランブ
ル化し、読出し装置ＩＤに関連するキーＫｉか、また、より詳細にはアクセス制
御モジュール４２を用いて、ユーザ特定ＥＣＭを準備するために、各制御ワード
（また、所望であればその他のデータ）を再度暗号化する。デコーダＩＤは、ユ
ーザへの請求のために使用されるだけである。
【００８５】 この実施形態では、図８に示すように、ディスク４３へ記憶される情報が大幅
に縮小され、ヘッダ６０と一連のＥＣＭ ６４を簡素に備えている。記憶を読み 出す上で、アクセス制御モジュール４２は、各ＥＣＭをデコードするため、また
、ＥＣＭに関連した各データセグメントをデコードするのに必要な制御ワードを
入手するためにキーＫｉの同様物を使用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明で使用するディジタルテレビジョンシステムの全体像を示す。
【図２】 図１の受信機／デコーダの要素を示す。
【図３】 伝送されたスクランブル化データを記憶するための記憶装置を備えた本発明の
第１実施形態を示す。
【図４】 図３の実施形態に関連して記憶されたデータを示す。
【図５】 一連のプリペイド・トークンを使用するために採用された、本発明の第２実施
形態を示す。
【図６】 図５の実施形態に関連して記憶されたデータを示す。
【図７】 データがオンデマンドで供給される実施形態の第３実施形態を示す。
【図８】 図７の実施形態に関連して記憶されたデータを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5C053 FA20 FA22 FA24 GB11 GB38 LA15 5C064 CB01 CB08 CC02 5J104 AA01 AA16 BA03 BA04 EA01 EA04 EA17 NA02 PA05

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタルデータを伝送および記憶するためのシステムであ
    って、第１キーによって暗号化された少なくとも１つの制御ワードを、前記同じ
    制御ワードによってスクランブル化されたディジタルデータと共に準備し伝送す
    るために採用された伝送手段であって、 前記伝送されたスクランブル化ディジタルデータを、前記暗号化された制御ワ
    ードと共にディジタル支持上に受信および記憶するために採用されたディジタル
    記憶装置をさらに有し、前記ディジタル記憶装置がさらに、前記制御ワードを解
    読し、その後、再生中に前記ディジタルデータのスクランブルを解除するために
    採用されたアクセス制御ユニットを有することを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 前記アクセス制御ユニットが、最盛時に、前記記憶したデー
    タの解読とスクランブル解除を許容するために前記記憶装置内に挿入可能な離散
    的モジュールを有すること特徴とする請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 この情報を記憶のために前記記憶装置へと通信するべく、前
    記伝送されたディジタルデータと暗号化されたコードワードを受信するために採
    用された個別の受信機／デコーダをさらに有すること特徴とする請求項１または
    ２のいずれか１項に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記伝送手段が、前記スクランブル化されたディジタルデー
    タと暗号化されたコードワードを各々伝送するために採用されていること特徴と
    する前出の請求項のうちいずれか１項に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記データ用の前記制御ワードが、伝送中の前記データの証
    明と共に第１キーによって暗号化されること特徴とする前出の請求項のうちいず
    れか１項に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１キーが、前記アクセス制御ユニットへの通信以前に
    第２キーによって暗号化されること特徴とする請求項５に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 記憶装置との通信前に、第２キーによって同等第１キーを暗
    号するために採用されたキー暗号化装置をさらに有し、前記アクセス制御ユニッ
    トが、前記第１キーの解読を許容し、その後、前記制御ワードの解読と前記伝送
    されたデータのスクランブル解除を許容できるように、前記第２キーの等価物を
    所有することを特徴とする請求項５または６のいずれか１項に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記キー暗号化装置から第１キーを要請するために採用され
    た受信機／デコーダユニットをさらに有し、その後、次の前記記憶装置とアクセ
    ス制御モジュールへの通信のために、前記キー暗号化装置が前記暗号化された第
    １キーを前記受信装置／デコーダへ連絡することを特徴とする請求項７に記載の
    システム。
  9. 【請求項９】 前記アクセス制御モジュールが、前記記憶装置による記憶の
    数を制御するためのクレジットユニットを有すること特徴とする前出の請求項の
    うちいずれか１項に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記アクセス制御モジュールが、ある記憶の再生回数を制
    御するためのクレジットユニットを有すること特徴とする前出の請求項のうちい
    ずれか１項に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記同じ第１キーが、前記制御ワード、または複数の制御
    ワードをデータの複数のセットに関連して暗号化するために使用されていること
    を特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１項に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記第１キーが、第２キーによって暗号化されたメッセー
    ジ内の前記伝送手段によって各々伝送されることを特徴とする請求項９に記載の
    システム。
  13. 【請求項１３】 前記暗号化された第１キーを有する前記伝送手段によって
    送信された前記メッセージが、前記アクセス制御モジュール内のクレジットユニ
    ットを意図するクレジット情報をさらに有することを特徴とする請求項１２に記
    載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記伝送手段が、前記スクランブル化されたディジタルデ
    ータと暗号化された制御ワードを伝送するために、リアルタイム要請に応答する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記制御ワードが、前記アクセス制御ユニットの証明に関
    連した第１キーによって直接暗号化され、前記制御ワードの解読と前記データの
    スクランブル解除を許容するために、前記アクセス制御ユニットがこのキーの等
    価物を有することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記伝送手段がオーディオデータを伝送するために採用さ
    れていることを特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１項に記載のシステム
    。
  17. 【請求項１７】 アクセス制御手段を備えるために採用された前記記憶装置
    がミニディスク記憶装置を有することを特徴とする請求項１６に記載のシステム
    。
  18. 【請求項１８】 スクランブル化したデータと、関連する暗号化された制御
    ワードを記憶するために採用されており、再生時に、前記記憶された制御ワード
    を解読し、記憶されたスクランブル化したデータのスクランブル解除を行うため
    のアクセス制御手段を有することを特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１
    項に記載の前記システムで使用するための記憶装置。
  19. 【請求項１９】 ディジタルデータを伝送および記憶するための方法であっ
    て、伝送手段がディジタルデータを、少なくとも１つの制御ワードと共に準備し
    て伝送し、前記伝送されたスクランブル化したデータと暗号化された制御ワード
    がディジタル記憶装置によって記憶されており、前記ディジタル記憶装置が、再
    生中に、前記制御ワードを解読し、その後、前記ディジタルデータのスクランブ
    ルを解除するべく機能するアクセス制御手段を有することを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 ディジタルデータを、実質的にここで説明した通りに伝送
    および記憶するためのシステム。
  21. 【請求項２１】 実質的にここで説明した通りの記憶装置。
  22. 【請求項２２】 ディジタルデータを、実質的にここで説明した通りに伝送
    および記憶する方法。
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